模電第01章緒論課件

1、模電第01章緒論課件模電第01章緒論課件緒論一.概述1.電子技術的發(fā)展歷程1906發(fā)明：電子管1948出現(xiàn)：晶體管1958起：集成電路、大規(guī)模集成、超大規(guī)模集成電路2.電子技術的特點小型化、集成化、元件種類繁多、能處理模擬信號和數(shù)字信號二.課程安排第三學期: 54學時數(shù)字電子技術第四學期: 54學時模擬電子技術 實驗：36學時(12個實驗,分兩個學期進行,獨立設課)緒論三.基本要求1.掌握所學內容2.做好習題:每次課后必有題，每星期交一次作業(yè);注意：上課前交。每遲交一小節(jié)扣作業(yè)成績13分。作業(yè)要求：(1)抄題抄圖，字跡工整，清晰，字不要太小；(2)圖表要求用鉛筆和尺子畫線條；(3)對于計算題：

2、未知數(shù)=公式=代入數(shù)值=得數(shù)四. 成績評定方法1、原始平時成績原始平時成績=作業(yè)平均成績30+測驗成績平均45+考勤成績25三.基本要求其中：(1)考勤成績 滿分為100分。從第1周起，每曠課一大節(jié)扣18分(既每曠課一小節(jié)扣6分)。遲到20分鐘以內扣分折半，遲到達20分鐘或以上者視為曠課。因事請假扣分折半。病假扣分1/6(即每大節(jié)3分，每小節(jié)1分)。(2)期中測驗 期中測驗共實行3次，閉卷。隨堂考試。(3)作業(yè)總平均成績 作業(yè)平均成績=所有作業(yè)成績的平均值2、最終平時成績 將原始平時成績從高到低排序，并按高分到低分及其一定的比例評定最終平時成績。3、期評成績期評成績 =最終平時成績40% +

3、期末考試成績60%其中：第一章緒論 重點： 1.掌握放大電路模型的描述方法； 2.理解放大電路主要性能指標的意義第一章1.1 信號1.3 模擬信號和數(shù)字信號一、 信號信息的載體。如溫度信號、氣壓信號、風速信號、音頻信號、視頻信號、電信號二、 電信號電壓或電流。非電量信號經傳感電路可轉化為電量信號。其中：模擬信號：在時間和幅值上都是連續(xù)的信號。數(shù)字信號：在時間和幅值上都是離散的信號。處理模擬信號的電子電路稱為模擬電路。1.1 信號is=vs/Rs電壓源等效電路電流源等效電路+ vs-Rs接放大電路isRs接放大電路三、 電信號源的表示形式 傳感電路輸入非電量輸出電量(接放大電路)由傳感電路輸出兩

4、端看進去，電信號有兩種表達形式：is=vs/Rs電壓源等效電路電流源等效電路+Rs接放大電路1.2 信號的頻譜將某個信號分解為正弦信號的集合，得到其正弦信號幅值和相位隨角頻率變化的分布，稱為該信號的頻譜。其中：幅值隨角頻率變化的分布幅度頻譜(幅度譜);相位隨角頻率變化的分布相位頻譜(相位譜)。一、正弦波信號的頻譜1.時域表示vVmcos(0t)2.頻域表示幅度頻譜:0VmvtVm0 0 20 30 v相位頻譜:0 0 20 30 1.2 信號的頻譜2.頻域表示VmvtVm0 0 二、方波信號的頻譜1.時域表示令: 0=2/T，則這個方波信號的傅里葉展開式: vtVsT/2T=2/0數(shù)學表達式：

5、v(t)=Vs nTt (2n+1)T/20 (2n+1)T/2 t (n+1)T二、方波信號的頻譜令: 0=2/T，則這個方波信號的傅里2.頻域表示幅度頻譜0 0 20 30 vVsVs22Vs2Vs3相位頻譜 0 20 300 -22.頻域表示幅度頻譜0 0 20 30 一個微弱的電信號通過放大器后,輸出電壓或電流的幅得到了放大,但它隨時間變化的規(guī)律不能變,即不失真。1.4 放大電路模型一、放大的基本概念放大把微弱的電信號的幅度放大。 完整的放大電路框圖如下：負載待放大的信號源放大電路+vo-RL+vi-iiioVCC-VCC信號源(含內阻) 一個微弱的電信號通過放大器后,輸出電壓或電流的

6、幅得到了放大二、放大倍數(shù)(增益)表示放大器的放大能力當信號源單獨作用且放大電路處在線性工作狀態(tài)下時:電壓增益(電壓放大倍數(shù))電流增益互阻增益互導增益放大電路+vo-RL+vi-iiioVCC-VCC信號源(含內阻)二、放大倍數(shù)(增益)當信號源單獨作用且放大電路處在線性工作狀1. 輸入回路的等效 從vi 端看進去放大電路等效為一個輸入電阻Ri : 線性狀態(tài)vs單獨作用放大電路+vo-RL+vi-iiioVCC-VCC信號源(含內阻)放大電路(無源)+vo-RL+vi-iiio信號源(含內阻)三. 放大電路的等效條件放大電路處在線性工作狀態(tài)且信號源單獨作用等效+ vs-Rs+vi-iiRiisRs

7、+vi-iiRi或1. 輸入回路的等效線性狀態(tài)放大+RL+iiioVCC-VC2. 輸出回路的等效(1)從vo 端看進去放大電路等效為戴維寧電路+vo-RLioRo+ voc-等效為戴維寧電路放大電路(無源)+vo-RL+vi-iiio信號源(含內阻)(2)從vo 端看進去電路等效為諾頓電路+vo-RLioRo isc放大電路(無源)+vo-RL+vi-iiio信號源(含內阻)等效為諾頓電路2. 輸出回路的等效+RLioRo+等效為戴維寧電路放大+R四. 放大電路模型種類條件放大電路處在線性工作狀態(tài)且信號源單獨作用(1) 電壓放大模型+ vs-Rs+vo-RL+vi-iiioRoRi+ voc

8、-+vo-RL+vi-iiioRoRi iscisRs 電壓放大模型適用于分析信號源內阻Rs小、負載電阻RL大的情況。(2) 電流放大模型 電流放大模型適用于分析信號源內阻Rs大、負載電阻RL小的情況。四. 放大電路模型種類+Rs+RL+iiioRoRi+RL+vi-iiRiisRs+vo-RLioRo+ voc-(3) 互阻放大模型+ vs-Rs+vo-RL+vi-iiioRoRi isc(4) 互導放大模型 互阻放大模型適用于分析信號源內阻Rs大、負載電阻RL大的情況。 互導放大模型適用于分析信號源內阻Rs小、負載電阻RL小的情況。+iiRiisRs+RLioRo+(3) 互阻放大模型+R

9、s1.5 放大電路的主要性能指標 在放大電路的分析和計算中,當放大電路處在線性工作狀態(tài)且信號源單獨作用時, 經常涉及的性能指標有:一. 輸入電阻Ri輸入電阻的定義：Ri是動態(tài)電阻,信號源 的負載。二. 輸出電阻Ro 對于負載RL而言，放大電路相當于有源二端線性網絡，可用戴維南定理等效，戴維南等效內阻就是Ro放大電路(無源)+vo-RL+vi-iiio信號源(含內阻)1.5 放大電路的主要性能指標輸入電阻的定義：Ri是動態(tài)電Ro的求法：(1)加壓求流法: 首先將信號源vs 短接(或is 斷開),內阻留下變?yōu)闊o源網絡去掉RL在輸出端口加電壓源v, 引起電流 i , 則:Ro=v/i (2)開路電壓

10、、短路電流相除法無須將二端網絡變?yōu)闊o源網絡放大電路(無源)+vo-RL+vi-iiio信號源(含內阻)Ro的求法：(1)加壓求流法: 放大+RL+iiio信號源三. 增益反映放大電路在輸入信號控制下，將供電電源能量轉換為輸出信號能量的能力。 增益有四種：1.電壓增益：Av=vo/vi2.電流增益:Ai=io/ii3.互阻增益: Ar=vo/ii4.互導增益: Ag=io/vi其中, Av、Ai常用分貝(dB)表示。電壓增益=20lg|Av|單位dB電流增益=20lg|Ai|單位dB功率增益=10lgAp單位dB放大電路(無源)+vo-RL+vi-iiio信號源(含內阻)其中:功率增益Ap = po /pi = vo io/vi ii =AvAi三. 增益放大+RL+iiio信號源其中:四. 頻率響應及帶寬 1.頻率響應 在輸入正弦信號情況下,當輸入信號的頻率變化時,電路工作狀態(tài)跟隨頻率變化而變化的現(xiàn)象。頻率響應一般用相量(復數(shù))表示。 電壓增益的頻率響應可表示為： Av()()其中：Av()電壓增益的模, Av() 關系稱為幅頻響應或幅頻特性；() 電壓增益的相角, () 關系, 稱為相頻響應或相頻特性；放大電路(無源)+vo-RL+vi-iiio信號源(含內阻)四. 頻率響應及帶寬 Av()()2.帶寬